高边坡治理实体有限元数值模拟及方案比选

鉴于高边坡治理工程地质、地形的复杂性及施工的高风险性,文章对某高边坡工程提出3种治理方案,并利用有限元分析软件,建立3个方案的三维实体有限元模型,从位移、内力、边坡稳定性及经济性等角度综合论证3个方案的优点和缺点,从中选取最合适的治理方案。分析表明:墙顶位移主要由墙体自身刚度决定,桩基数量对水平位移影响不大;排桩方案刚度较小,容易产生过大变形;扶壁式挡墙整体刚度大,自重轻,既能减少墙顶位移,又不会使桩基产生过大的内力。将最终方案数值模拟结果与后期施工监测结果进行对比,理论结果与监测结果趋势基本一致。

不同水深环境下桥梁群桩基础动力特性

强烈地震作用下,水与群桩基础的互相作用问题一直没有得到很好解决。本文使用结构自由振动衰减力锤激励的方法对深水桥梁群桩基础考虑水影响下的动力特性进行了有益的探索与研究。以某深水桥梁群桩基础为工程背景,设计制作试验水池及缩尺比为1/30的九桩模型,介绍了在不同水深环境下进行模态试验的方法;同时利用有限元分析软件ADINA建立了水-结构相互耦合作用的三维实体有限元模型,对其动力特性进行了理论分析。通过比较不同水深环境下结构振动一阶侧弯与扭转阵型的试验与理论分析结果,验证了本文针对群桩基础结构模型所用的自由振动衰减模态试验方法是成功的;在考虑水-结构相互耦合作用后,结构的振型周期延长,频率减小;随着水深增加,结构频率变化越大。

多肢钢管-钢管混凝土复合主塔钢混结合段受力性能分析

某部分斜拉桥的异型主塔采用多肢钢管-钢管混凝土复合结构,在其塔底钢混结合段5根钢管混凝土塔柱相贯焊接在钢筋混凝土塔座的加劲板上,结构十分复杂。为分析钢混结合段的受力性能,利用通用有限元软件ABAQUS建立精细化三维实体有限元模型,并充分考虑结构复杂的空间几何形状、网格划分精度材料非线性、部件之间的接触关系以及边界条件等问题。最不利荷载工况下的荷载分析结果表明:钢混结合段整体受力较为均衡,变形连续协调;塔柱钢管应力均小于屈服强度,中塔柱与次塔柱相贯处出现较为明显的应力集中现象,管内混凝土局部出现较大的拉应力;管底钢板和加劲板的应力由边缘至中心逐渐增加,最大应力点均位于中塔柱和次塔柱交界处;混凝土塔座未出现开裂或压碎现象,但与管底钢板和加劲板相交处易出现应力集中现象。研究结果可为其他相似工程中钢混结合段的设计与施工提供参考。

车轮高频振动导纳分析

文章利用ansys软件建立了轨道系统车轮的三维有限元实体模型,在频率范围为50-5000Hz内取三分之一倍频程对应的中心频率,分别采用车轮踏面径向、轴向及径横向组合激励方式进行谐响应分析,得到了车轮踏面在不同激励下车轮各部位的高频振动导纳特性,包括车轮踏面原点①、轮辋②、辐板③和轮毂④的径向和轴向振动特性分析。

某市地铁3号线隧道几何尺寸及注浆加固效果影响分析

为了减少甚至避免盾构隧道横断面变形超限现象,需提前采取注浆加固控制措施予以控制。文章以穿越淤泥质土层的广东某市在建地铁3号线隧道为对象,针对隧道14~21m不同埋深,采用三维有限元实体模型,对三种不同隧道内径和四种不同管片厚等参数共43个工况进行建模计算,分析隧道几何尺寸及注浆加固效果对隧道横断面变形的影响。